(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Ein Elektronenstrahl, der durch eine Potenzialdifferenz von 1000 V beschleunigt wird, kollidiert mit einer Metallprobe im Inneren eines Teilchenbeschleunigers. Der Strahl wird durch ein Magnetfeld abgelenkt, was die Messung seiner kinetischen Energie und die Bestätigung der Relativitätstheorie ermöglicht. Unter Annahme der Elektronenladung von 1,6 x 10^-19 C und der Elektronenmasse von 9,11 x 10^-31 kg, berechnen Sie die kinetische Energie der Elektronen nach der Beschleunigung und die Gesamtenergie, einschließlich der Ruheenergie, eines Elektrons vor und nach der Beschleunigung. Beschreiben Sie den theoretischen Prozess und die verwendeten Berechnungen, um zu den Antworten zu gelangen, einschließlich der notwendigen physikalischen Gleichungen. Berücksichtigen Sie c = 3,0 x 10^8 m/s als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Verwenden Sie für den ersten Teil der Frage nur die klassische Mechanik. Für den zweiten Teil wenden Sie die Konzepte der Relativitätstheorie an, um die Variation der Ruheenergie in Abhängigkeit von der kinetischen Energie zu berechnen, die von den Elektronen erworben wird.